CN215288885U - 一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置，包括盐浴槽、支座和电机，所述盐浴槽内设有多根传送辊，并通过多根传送辊形成连续的传送辊道；每根所述传送辊的两端均通过支座安装在盐浴槽内，所述电机安装在盐浴槽外，所述电机与传送辊之间设有传动机构。本发明能够将支座和传送辊整体浸没在盐浴槽的熔盐液位以下，使各部件受热均匀，热变形保持一致，从而装置在高温熔盐中也能正常运行。

Description

一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置

技术领域

本发明涉及热处理设备技术领域，具体涉及一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置。

背景技术

盐浴热处理以高温冷速快、低温冷速慢，这种近乎理想的冷却特性，以及冷却能力可以调节的特点，在提高材料高强度综合性能方面发挥重要作用。

传统的盐浴槽上安装的传送辊要穿过盐浴槽的两侧壁，传送辊两端与盐浴槽需要转动安装，且盐浴槽内盐浴的温度一般为300~600℃，因此在高温下的密封性能得不到保证，并且只有传送辊的中间部分浸没在熔盐中，传送辊整体热变形不一致，因此极易造成运转不畅，以及熔盐泄漏等问题出现；

专利CN107299280（2000MPa级缆索钢丝用热处理盘条及生产方法）在离线设备上取得了高性能钢丝用盘条产品，其中，离线盐浴是成品盘卷放卷后再加热，单丝通过盐浴槽，离线盐浴效率低，且浪费能源，要实现大批量生产还要推广在线盐浴。

专利CN108251613（一种淬火槽盘条输送装置）用悬臂辊输送盘条，设备结构为盐浴槽内两侧设有托轮，盘条从盐浴槽通过时，只有两边与托轮接触，盘条架空从盐浴中通过。

这种“斜辊”结构与传统水平辊道相比存在产品规格受限、盘条易脱辊以及脱辊后处理困难等弊端，同时由于“斜辊”结构，也不能用在对钢板和机械零件的盐浴处理上。

另外，以大尺寸轴承为代表的机械零件制造工艺中，盐浴热处理应用比较广泛，这类设备采用升降机进出盐浴槽，而不是连续通过式，加热炉的工作则是连续的，这就造成能源的浪费，同时也不能适应大批量生产。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置，该装置可靠性和可维护性能更高，还适用于对盘条、钢板以及机械零件等盐浴处理，通用性更强。

本发明的技术方案是：

一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置，包括盐浴槽、支座和电机，所述盐浴槽内设有多根传送辊，并通过多根传送辊形成连续的传送辊道；

每根所述传送辊的两端均通过支座安装在盐浴槽内并在熔盐液位以下，所述电机安装在盐浴槽外，所述电机与传送辊之间设有传动机构。

优选的，所述支座顶部可拆卸连接有轴承座，所述轴承座内安装有轴承；

所述轴承的内圈与传送辊的端部连接，所述轴承的外圈和轴承座上对应开设有相互连通的排污流道，所述轴承外圈的滚道上设有环形的排污槽，所述排污流道的一端与排污槽连通。

优选的，所述轴承的外圈开设有沿轴向延伸的限位槽，所述轴承座上固定设有限位螺栓，所述轴承通过限位槽和限位螺栓相配合在轴承座内滑动。

优选的，位于传送辊动力端的轴承座上还安装有用于固定轴承的轴承盖；

另一端的轴承座上开设有与排污流道垂直交汇连通的沟槽，并且该轴承座上的轴承沿轴向滑动安装在轴承座内。

优选的，所述支座顶部设有定位槽，并且其中一个定位槽为圆形槽体，另一个为矩形槽体，所述轴承座的底部设有与定位槽适配的定位凸台。

优选的，所述传动机构包括主动轮、从动轮和连杆；

所述主动轮同轴安装在电机的转轴上，所述从动轮同轴安装在传送辊的动力端，所述主动轮和从动轮上分别设有位置对应的偏心轴，并且连杆的两端分别与主动轮和从动轮的偏心轴转动连接。

优选的，所述盐浴槽的前后两端设有开口，所述开口上安装有闸门，所述盐浴槽的外侧位于开口的下方安装有积液盘，开口的内侧安装有弹性辊子门。

优选的，所述盐浴槽自进口端至出口端设有多个温区，并且每个温区的顶部和底部分别设有多个喷涌管和多个出液口，所述出液口上均安装有电控阀门；

多根喷涌管按照温区顺序，呈由密至疏的排列安装在温区上；

所述出液口经多级冷却与恒温罐连接，所述恒温罐上设有多个与喷涌管连接的循环泵。

优选的，多根喷涌管包括与传送辊平行布置的平行喷涌管和与传送辊垂直布置的垂直喷涌管，所述平行喷涌管位于盐浴槽的两侧且向中部延伸，所述垂直喷涌管位于盐浴件边缘上方。

优选的，还包括用于控制盐浴槽温度和输送速度的控制器，所述恒温罐和盐浴槽的各个温区内均安装有温度检测器和液位计；

所述液位计、温度检测器、电机、循环泵以及电控阀门分别与控制器电连接。

本发明与现有技术相比较，具有以下优点：

本发明能够将支座和传送辊整体浸没在盐浴槽的熔盐液位以下，使各部件受热均匀，热变形保持一致，从而传送辊在高温熔盐中能够正常运行。

本发明在盐浴运行时，进入轴承外圈内的熔盐沉淀物及氧化皮等，在轴承滚珠的带动下由排污流道直接排出，从而减少轴承磨损，以及能够避免轴承被卡的问题发生。

将电机安装在盐浴槽外，并通过传动机构与安装在盐浴槽内的传送辊进行传动连接，不受熔盐影响，每根传送辊均由一台电机独立驱动，使每根传送辊可单根启停，单根传送辊出问题时，不会造成停机维修，并且独立驱动的设计更加便于更换维修。

轴承座与支腿定位安装的方式非常便捷，可实现高温下快速拆装，设备可维护性与整条轧制线匹配。

本发明采用熔盐循环冷却方式快速冷却产品，盐浴槽底部的多个出液口上均安装有电控阀门，在出液流量、循环流量以及传送速度之间建立温度模型，实现纵向温度分区，从而适应不同品种规格产品的工艺需求。

本发明不管是在线盐浴工艺中，还是离线盐浴工艺中，都能与盐浴前后工序的设备衔接，而且适用于对盘条、钢板以及机械零件等盐浴处理，通用性更强。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为轴承和轴承座装配示意图一；

图3为轴承和轴承座装配示意图二；

图4为传动机构的结构示意图；

图5为平行喷涌管和垂直喷涌管分布示意图；

图6为输送盘条和机械零件的传送辊道结构示意图；

图7为输送钢板的传送辊道结构示意图；

图中：1、电机，2、传动机构，3、传送辊，4、轴承座，5、支座，6、盐浴槽，7、出液口，8、喷涌管，9、轴承，10、限位螺栓，11、限位槽，12、轴承盖，13、外圈，14、内圈，15、排污槽，16、排污流道，17、定位凸台，18、沟槽，19、偏心轴，20、主动轮，21、连杆，22、从动轮，23、平行喷涌管，24、垂直喷涌管，25、恒温罐，26、循环泵，27、闸门，28、弹性辊子门，29、开口，30、积液盘。

具体实施方式

下面是结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1

参见图1至图4，一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置，包括盐浴槽6、电机1和支座5。

其中，盐浴槽6底部安装有底座，盐浴槽6的两侧设有保温墙，保温墙顶部安装有保温盖。

盐浴槽6内设有多根传送辊3，并通过多根传送辊3形成连续的传送辊道。

每根传送辊3的两端均通过支座5安装在盐浴槽6内并在熔盐液位以下，支座5顶部可拆卸连接有轴承座4，轴承座4内安装有轴承9，轴承9的内圈14与传送辊3的端部连接。

电机1安装在盐浴槽6外，电机1与传送辊3之间设有传动机构2，传动机构2是一个平行双曲柄机构，包括主动轮20、从动轮22和连杆21。

主动轮20同轴安装在电机1的转轴上，从动轮22同轴安装在传送辊3的动力端，主动轮20和从动轮22上分别设有位置对应的偏心轴19，并且连杆21的两端分别与主动轮20和从动轮22的偏心轴19转动连接。

通过该传动机构2能将安装在盐浴槽6外的电机1与安装在盐浴槽6内的传送辊3进行传动连接。

通过支座5将整根传送辊3安装在盐浴槽6内，支座5和传送辊3整体浸没在熔盐中，使各部件受热均匀，热变形保持一致，从而使该装置在高温熔盐中能正常运行。

另外，将整根传送辊3安装在盐浴槽6内的设计，相对于传统设计中盐浴槽6侧壁与传送辊3转动连接的设计，避免高温下动密封效果差，密封处容易出现漏液的问题发生。

实施例2

熔盐造成轴承损坏的主要原因，一是熔盐中的沉淀物或氧化皮积存于轴承外圈滚道，对轴承9产生磨损，二是盐浴停止工作时，需要在高温下将盐浴槽6内的熔盐排空，外圈滚道积存熔盐排不出去，温度降低后产生结晶盐，滚珠碾压造成轴承9损坏。

为解决上述问题，本实施例是在实施例1的基础进一步优化，具体是：

在轴承9的外圈13的滚道上加工环形的排污槽15，轴承座4上对应开设有相互连通的排污流道16，排污流道16的一端与轴承外圈13的排污槽15连通。

在运行状态下，沉淀物及氧化皮等进入排污槽15内时，在滚珠的带动下进入排污流道16，并由排污流道16直接排出，减小对轴承9的磨损。

在熔盐排空时，排污槽15内积存的熔盐由排污流道16排出，防止留存形成结晶盐，避免轴承9再次运行时受结晶盐带来的磨损。

轴承9浸没在高温熔盐中运行时，还利用熔盐本身粘度进行润滑，500℃下HTS盐的动力粘度为0.011Pa.s，40℃的15号润滑油动力粘度0.0128 Pa.s（运动粘度15mm²/s），高温熔盐的粘度相当于室温下15号润滑油的粘度，因此轴承9在高温熔盐中能够顺畅的运行。

另外，在轴承外圈13开设有沿轴向延伸的限位槽11，轴承座4上固定设有限位螺栓10，轴承9通过限位槽11和限位螺栓10相配合在轴承座4内滑动。

通过限位槽11和限位螺栓10的配合，能够确保轴承9正确安装到位，使轴承9和轴承座4上的排污流道16位置对中，保证排污流道16畅通。

实施例3

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，具体是：

位于传送辊3动力端的轴承座4上安装有用于固定轴承9的轴承盖12。

另一端的轴承座4内轴向滑动安装轴承9，并且轴承座4上开设有与排污流道16垂直交汇连通的沟槽18，沟槽18的作用是在轴承9轴向发生位移的情况下，保持排污流道16畅通。

通过将传送辊3一侧的轴承9固定安装，另一侧的轴承9轴向滑动安装的设计，为传送辊3因受热变形伸长留出余地，提高传送辊3在高温熔盐中运行的稳定性。

另外，在支座5顶部设有定位槽，轴承座4的底部设有与定位槽适配的定位凸台17，通过定位槽和定位凸台17的配合，便于将支座5与轴承座4安装到位。

两侧支座5上的定位槽中一个为圆形槽体，另一个为矩形槽体，与之配合的定位凸台17分别为圆形和矩形，这样在装配传送辊3时，先将圆形定位凸台17与圆形槽体嵌合，为传送辊3动力端提供轴向和径向定位，方便另一端的定位凸台17与定位槽对准，实现自由端径向定位，轴向自由。

使用专用工具在起吊设备配合下，20分钟之内即可更换一根传送辊3，低于生产线1小时日检修时间。

实施例4

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，具体是：

参见图5和图6，在对盘条、机械零件盐浴时，传送辊道分为中间水平段和两端倾斜段，这种设计便于盘条、机械零件进出盐浴槽6。

参见图7所示，在对钢板盐浴时，传送辊道呈水平状态，两端与前后工序辊道衔接，并在盐浴槽6的前后两端设有开口29，开口29上安装有闸门27，盐浴槽6的外侧位于开口29的下方安装有积液盘30，开口29的内侧安装有弹性辊子门28。

钢板进出盐浴槽6时，由弹性辊子门28和闸门27控制熔盐外流，弹性辊子门28和闸门27开关过程中，或者由于密封不严会有少量熔盐外流泄漏，这部分熔盐直接落入积液盘30中收集，再经冷却后进入恒温罐25中循环使用。

实施例5

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，具体是：

盐浴槽6自进口端至出口端分为多个温区，各温区的顶部和底部分别设有多个喷涌管8和多个出液口7，喷涌管8和出液口7在盐浴槽6内形成喷涌对流循环模式。

喷涌管8根据不同产品布置，布置原则是有利于出口温度的稳定，喷涌管8按照自进口端至出口端，呈由密至疏的排列安装，具体是盐浴槽6的进口端产品温度高热量大，此处较为密集的排布喷涌管8，能对高温区域快速降温，反之产品温度较低的温区，喷涌管8排布稀疏。

通过不同温区采用不同喷涌流量的方式，对各温区进行针对性的降温，达到快速且均衡降温的效果，有利于盐浴槽6各温区温度保持一致。

另外，多根喷涌管8中包括与传送辊3平行布置的平行喷涌管23和与传送辊3垂直布置的垂直喷涌管24。

平行喷涌管23位于盐浴槽6的两侧且向中部延伸，用于对盐浴件整体降温。

垂直喷涌管24位于盐浴件边缘上方，用于对盘条两侧的搭接区快速降温。

对钢板盐浴时，喷涌管8可对称安装在传送辊3上下两侧，在钢板上下两面均形成液下喷涌，效果更加显著。

盐浴槽6底部的出液口7经保温管道进入冷却系统，经多级冷却后与恒温罐25连接，恒温罐25上设有多个与喷涌管8连接的循环泵26，出液口7上安装有电控阀门，电控阀门可采用伺服电机驱动阀门螺杆进行流量调节。

多级冷却可采用多级冷却池实现，恒温罐25内既有冷却系统，也有加热系统，能够控制熔盐达到工艺要求的温度，恒温罐25也可以分为两个以上温度级别，满足多种工艺需求。

现场布局中盐浴槽6安装位置最高，多级冷却池和恒温罐25的水平高度依次降低，并形成熔盐流动落差，这样能够在设备停机后，盐浴槽6和冷却池中不存熔盐，由恒温罐25储存熔盐，并由恒温罐25的加热系统维持液态最低温度。

实施例6

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，具体是：

本实施例还包括用于控制盐浴槽6温度和输送速度的控制器。

恒温罐25和盐浴槽6的各个温区内均安装有温度检测器和液位计，液位计、温度检测器、电机1、循环泵26以及电控阀门分别与控制器连接。

通过控制器收集恒温罐25和各温区的温度数据和液位数据，再对出液流量、喷涌流量以及传送速度等数据进行调整适配。

根据不同产品及规格，经反复试验后形成固定程序作为一个温度模型，形成不同的运行模式，当更换盐浴产品时，快速切换至与之适配的模式，此为现有技术，在此不再赘述。

本发明工作原理：

电机1驱动主动轮20转动，主动轮20通过连杆21带动从动轮22转动，从动轮22带动传送辊3旋转，并将传送辊道上的盐浴件由盐浴槽6的进口端输送至盐浴槽6内盐浴，最后将盐浴件输送至下一工序。

盐浴时，盐浴槽6内的熔盐由出液口7排出，并经多级冷却后进入恒温罐25，再有循环泵26将熔盐输送至喷涌管8喷出形成循环降温，盐浴槽6内的喷涌管8和出液口7形成对流，能够对盐浴件快速冷却。

盐浴槽6的进口端产品温度高热量大，喷涌管8排布较为密集，便于对此处降温，使盐浴槽6内纵向温度保持均衡。

盐浴件的氧化皮会进入轴承9的排污槽15内，在滚珠带动下由排污流道16排出，防止轴承9被卡磨损。

单根传送辊3由单台电机1进行独立驱动，在单根传送辊遇到故障时，一般不影响整个设备的运行，可将单根损坏的传送辊3停止运行，在相邻传送辊3同时损坏时，才需要对其维修。

维修时，先将连杆21与主动轮20分离，然后通过专用工具将连接在轴承座4与支座5上的螺栓拆除，再用吊装设备将传送辊3、轴承座4和从动轮22及连杆21一起吊出。

已准备好的传送辊，通过吊装设备将其吊至盐浴槽6内，先将一侧轴承座4底部的圆形定位凸台17与支座5上的圆形槽体嵌合，为传送辊3轴向和径向定位，然后以圆形定位凸台17为圆心转动传送辊3，使另一侧轴承座4底部的矩形定位凸台17与定位槽对准嵌合。

通过该方法能够在高温熔盐中进行快速更换传送辊3，而不需要等熔盐降温后再操作，因此维护效率更高，并且避免能源的浪费。

另外，在电机1的转轴与主动轮20之间还可以连接隔热传动轴，隔热传动轴包括隔热垫和连接在隔热垫两侧的轴体，通过隔热传动轴隔断熔盐对电机1的热传导，使电机1不受高温熔盐影响。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置，包括盐浴槽和电机，所述盐浴槽内设有多根传送辊，并通过多根传送辊形成连续的传送辊道，其特征在于：还包括支座；

每根所述传送辊的两端均通过支座安装在盐浴槽内并在熔盐液位以下，所述电机安装在盐浴槽外，所述电机与传送辊之间设有传动机构。

2.根据权利要求1所述的一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置，其特征在于：所述支座顶部可拆卸连接有轴承座，所述轴承座内安装有轴承；

所述轴承的内圈与传送辊的端部连接，所述轴承的外圈和轴承座上对应开设有相互连通的排污流道，所述轴承外圈的滚道上设有环形的排污槽，所述排污流道的一端与排污槽连通。

3.根据权利要求2所述的一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置，其特征在于：所述轴承的外圈开设有沿轴向延伸的限位槽，所述轴承座上固定设有限位螺栓，所述轴承通过限位槽和限位螺栓相配合在轴承座内滑动。

4.根据权利要求3所述的一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置，其特征在于：位于传送辊动力端的轴承座上还安装有用于固定轴承的轴承盖；

另一端的轴承座上开设有与排污流道垂直交汇连通的沟槽，并且该轴承座上的轴承沿轴向滑动安装在轴承座内。

5.根据权利要求2所述的一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置，其特征在于：所述支座顶部设有定位槽，并且其中一个定位槽为圆形槽体，另一个为矩形槽体，所述轴承座的底部设有与定位槽适配的定位凸台。

6.根据权利要求1所述的一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置，其特征在于：所述传动机构包括主动轮、从动轮和连杆；

所述主动轮同轴安装在电机的转轴上，所述从动轮同轴安装在传送辊的动力端，所述主动轮和从动轮上分别设有位置对应的偏心轴，并且连杆的两端分别与主动轮和从动轮的偏心轴转动连接。

7.根据权利要求1所述的一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置，其特征在于：所述盐浴槽的前后两端设有开口，所述开口上安装有闸门，所述盐浴槽的外侧位于开口的下方安装有积液盘，开口的内侧安装有弹性辊子门。

8.根据权利要求1-7中任一项所述一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置，其特征在于：所述盐浴槽自进口端至出口端设有多个温区，并且每个温区的顶部和底部分别设有多个喷涌管和多个出液口，所述出液口上均安装有电控阀门；

多根喷涌管按照温区顺序，呈由密至疏的排列安装在温区上；

所述出液口经多级冷却与恒温罐连接，所述恒温罐上设有多个与喷涌管连接的循环泵。

9.根据权利要求8所述的一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置，其特征在于：多根喷涌管包括与传送辊平行布置的平行喷涌管和与传送辊垂直布置的垂直喷涌管，所述平行喷涌管位于盐浴槽的两侧且向中部延伸，所述垂直喷涌管位于盐浴件边缘上方。

10.根据权利要求8所述的一种槽内辊道全浸没式盐浴热处理装置，其特征在于：还包括用于控制盐浴槽温度和输送速度的控制器，所述恒温罐和盐浴槽的各个温区内均安装有温度检测器和液位计；

所述液位计、温度检测器、电机、循环泵以及电控阀门分别与控制器电连接。

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